專利名稱：頻率調(diào)整裝置及其調(diào)整方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種頻率調(diào)整裝置及其調(diào)整方法，特別是指一種可有效補償輸入訊號的頻率 偏移的頻率調(diào)整裝置及其調(diào)整方法。
背景技術：
一般通訊系統(tǒng)是將訊號載于高頻載波上傳送，并于接收端以混波器等電路將高頻訊號降 至基頻處理。以衛(wèi)星傳播的數(shù)字視訊廣播系統(tǒng)(DVB—S)為例，其接收端先以具有低噪聲降頻 放大器(low noise block, LNB)之一天線接收器接收射頻訊號并進行降頻，再由一諧調(diào)器(tuner) 將訊號放大及降頻，以提供給后續(xù)解調(diào)器進行解調(diào)。然而，在實際使用上，低噪聲降頻放大 器及諧調(diào)器并無法象理想的設計結果一樣提供穩(wěn)定的降頻功能，低噪聲降頻放大器更容易受 到周圍環(huán)境的溫度影響，以致于在接收端產(chǎn)生隨溫度及時間變動的頻率偏移(frequencyoffset)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的問題是提供一種頻率調(diào)整裝置，它可用來補償接收訊號的頻率偏移， 并有效確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。另外，本發(fā)明還提供一種頻率調(diào)整方法，它也可用來補償接收訊 號的頻率偏移，并有效確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了解決以上技術問題，本發(fā)明提供了以下技術方案 本發(fā)明的第一方面，提供了一種頻率調(diào)整裝置，所述頻率調(diào)整裝置包含 第一頻率調(diào)整單元，所述頻率調(diào)整單元根據(jù)第一輸出訊號的頻率產(chǎn)生第一訊號，且以該第一訊號調(diào)整輸入訊號的頻率來產(chǎn)生所述第一輸出訊號，以將所述第一輸出訊號的頻率調(diào)整 至第一范圍；當所述第一輸出訊號的頻率被調(diào)整至所述第一范圍后，所述第一頻率調(diào)整單元 便暫停改變所述第一訊號；第二頻率調(diào)整單元，所述第二頻率調(diào)整單元耦接于所述第一頻率調(diào)整單元，其根據(jù)第 二輸出訊號的頻率產(chǎn)生第二訊號，且以所述第二訊號調(diào)整所述第一輸出訊號的頻率來產(chǎn)生所 述第二輸出訊號，以將所述第二輸出訊號的頻率調(diào)整至第二范圍；以及控制器，所述控制器耦接于所述第一頻率調(diào)整單元以及所述第二頻率調(diào)整單元，其根 據(jù)所述第二訊號控制所述第一頻率調(diào)整單元以及所述第二頻率調(diào)整單元來調(diào)整所述第一訊 號及所述第二訊號。本發(fā)明的第二方面提供了所述頻率調(diào)整裝置在數(shù)字視訊傳播系統(tǒng)中的應用，所述頻率調(diào) 整裝置用來補償輸入訊號的頻率偏移。本發(fā)明的第三方面提供了一種調(diào)整頻率的方法，包含以下步驟-根據(jù)第一輸出訊號的頻率產(chǎn)生第一訊號；以第一訊號調(diào)整輸入訊號的頻率來產(chǎn)生第一輸出訊號，以將第一輸出訊號的頻率調(diào)整至 第一范圍；當?shù)谝惠敵鲇嵦柕念l率被調(diào)整至第一范圍后，暫停改變第一訊號； 依據(jù)第二輸出訊號的頻率產(chǎn)生第二訊號；以第二訊號調(diào)整第一輸出訊號的頻率來產(chǎn)生第二輸出訊號，以將第二輸出訊號調(diào)整至第 二范圍；以及根據(jù)第二訊號來調(diào)整第一訊號及第二訊號。根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例，提了供一種頻率調(diào)整裝置，包含有第一頻率調(diào)整單元、第 二頻率調(diào)整單元以及控制器。第一頻率調(diào)整單元依據(jù)第一輸出訊號的頻率產(chǎn)生第一訊號，且 以第一訊號調(diào)整輸入訊號的頻率來產(chǎn)生所述第一輸出訊號，以將所述第一輸出訊號的頻率調(diào) 整至第一范圍，且當?shù)谝惠敵鲇嵦柕念l率被調(diào)整至第一范圍后，第一頻率調(diào)整單元便暫停改 變第一訊號；第二頻率調(diào)整單元則耦接于第一頻率調(diào)整單元，其依據(jù)第二輸出訊號的頻率產(chǎn) 生第二訊號，且以第二訊號調(diào)整第一輸出訊號的頻率來產(chǎn)生所述第二輸出訊號，將所述第二 輸出訊號調(diào)整至第二范圍?？刂破饔脕硪罁?jù)第二訊號控制第一頻率調(diào)整單元以及第二頻率調(diào) 整單元，以調(diào)整第一訊號及第二訊號。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，其提供一種調(diào)整頻率的方法，包含有下列步驟依據(jù)第一輸 出訊號的頻率產(chǎn)生第一訊號、以第一訊號調(diào)整輸入訊號的頻率來產(chǎn)生第一輸出訊號，將第一 輸出訊號的頻率調(diào)整至第一范圍，且當?shù)谝惠敵鲇嵦柕念l率被調(diào)整至第一范圍后，暫停改變 第一訊號、依據(jù)第二輸出訊號的頻率產(chǎn)生第二訊號、以第二訊號調(diào)整第一輸出訊號的頻率來 產(chǎn)生第二輸出訊號，將第二輸出訊號調(diào)整至第二范圍，以及依據(jù)第二訊號來調(diào)整第一訊號及 第二訊號。現(xiàn)有技術中低噪聲降頻放大器更容易受到周圍環(huán)境的溫度影響，以致于在接收端產(chǎn)生隨 溫度及時間變動的頻率偏移，為了補償該頻率偏移，本發(fā)明提供了包含有第一頻率調(diào)整單元、 第二頻率調(diào)整單元以及控制器的頻率調(diào)整裝置及其頻率調(diào)整方法，它們可用來補償接收訊號 的頻率偏移，并有效確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

圖l、本發(fā)明頻率調(diào)整裝置的一個實施例的示意圖。圖2、圖1所示的第二頻率調(diào)整單元的性能范圍、第一預定調(diào)整范圍以及第二預定調(diào)整范 圍間關系的一實施例的示意圖。圖3、顯示圖1所示的頻率調(diào)整裝置應用于一數(shù)字視訊傳播系統(tǒng)的一實施例的示意圖。 圖4、本發(fā)明進行調(diào)整頻率的一實施例的流程圖。主要組件符號說明100頻率調(diào)整裝置110、 310第一頻率調(diào)整單元120、 320第二頻率調(diào)整單元130、 330控制器132判斷單元134控制單元340低噪聲降頻放大器350諧調(diào)器360時序回復器370濾波器具體實施方式
參考圖i，其為本發(fā)明頻率調(diào)整裝置的一個實施例的示意圖。頻率調(diào)整裝置100系用來 調(diào)整輸入訊號Sin的頻率，在應用中，當輸入訊號Sin具有頻率偏移時，其可用于補償前述的 頻率偏移現(xiàn)象，校正輸入訊號Sin的頻率。頻率調(diào)整裝置100包含有第一頻率調(diào)整單元110、 第二頻率調(diào)整單元120以及控制器130，其中第一頻率調(diào)整單元110是依據(jù)第一輸出訊號Outl 的頻率產(chǎn)生第一訊號Sl，并以第一訊號Sl調(diào)整輸入訊號Sin的頻率來產(chǎn)生第一輸出訊號Outl ， 以將第一輸出訊號Outl的頻率調(diào)整至第一范圍；接著，第二頻率調(diào)整單元120則依據(jù)第二輸 出訊號Out2的頻率產(chǎn)生第二訊號S2，且以第二訊號S2調(diào)整第一輸出訊號Outl的頻率來產(chǎn)生 第二輸出訊號Out2，以將第二輸出訊號Out2的頻率調(diào)整至第二范圍。在本實施例中，第一頻 率調(diào)整單元110及第二頻率調(diào)整單元120分別由將第一訊號Sl及第二訊號S2乘上輸入訊號 Sin及第一輸出訊號Outl來調(diào)整其頻率。第一頻率調(diào)整單元110以及第二頻率調(diào)整單元120可調(diào)整的頻率范圍不同，在一實施例 中，第一頻率調(diào)整單元110是用來對輸入訊號Sin的頻率進行粗調(diào)，而第二頻率調(diào)整單元120 系對輸入訊號Sin的頻率進行微調(diào)，故第一范圍大于第二范圍，而第一頻率調(diào)整單元110的最 小調(diào)整量亦大于第二頻率調(diào)整單元120的最小調(diào)整量。值得注意的是，為了維持系統(tǒng)穩(wěn)定，避免引入噪聲，當?shù)谝活l率調(diào)整單元iio偵測到第 一輸出訊號Outl的頻率已調(diào)整至第一范圍后，便暫停依據(jù)第一輸出訊號Outl的頻率產(chǎn)生第 一訊號S1，在這種情況下，第一訊號S1的值是固定的，其所補償?shù)念l率偏移量也是固定的。 第二頻率調(diào)整單元120則繼續(xù)以第二訊號S2對第一輸出訊號Outl的頻率進行調(diào)整，以進一 步補償輸入訊號Sin的頻率偏移量；同時，控制器130中的判斷單元132比較第二訊號S2與 第一預定調(diào)整范圍，當?shù)诙嵦朣2超過該第一預定調(diào)整范圍時，控制器130中的控制單元134 即控制第一頻率調(diào)整單元110以及第二頻率調(diào)整單元120來調(diào)整第一訊號Sl及第二訊號S2， 以使第二訊號S2重新落入第一預定調(diào)整范圍中。在該實施例中，控制單元134用于控制第一 頻率調(diào)整單元110以及第二頻率調(diào)整單元120,直到第二訊號S2落入該第一預定調(diào)整范圍中 的第二預定調(diào)整范圍為止。圖2為第二頻率調(diào)整單元120的性能范圍、第一預定調(diào)整范圍以及第二預定調(diào)整范圍間 關系的一實施例的示意圖。如圖所示，第一預定調(diào)整范圍(-nm ilHi)略小于第二頻率調(diào)整單 元I20的性能范圍，在一實施例中，第二頻率調(diào)整單元120的性能范圍系為士200kHz,而第 一預定調(diào)整范圍選擇士150kHz，因此，當判斷單元132偵測到第二訊號S2的頻率大于150kHz 或小于-150kHz時，控制單元134便控制第一頻率調(diào)整單元110以及第二頻率調(diào)整單元120來 調(diào)整第一訊號Sl及第二訊號S2，直到第二訊號S2的頻率被調(diào)整回第二預定調(diào)整范圍(-riL2~ riu)之間，之后再由第二頻率調(diào)整單元120繼續(xù)對第一輸出訊號Outl進行頻率調(diào)整。這來， 控制器130便可確保調(diào)整過程中第二頻率調(diào)整單元120均可保持在其性能范圍內(nèi)，不會造成 系統(tǒng)不穩(wěn)定。另外，本發(fā)明不限定nm并必須等于nm， r^2也不限定必須等于nu。在另一實施例中，控制單元134控制第一頻率調(diào)整單元110，將第一訊號S1的頻率逐步 地調(diào)大或調(diào)小第一特定值S !，同時控制第二頻率調(diào)整單元120將第二訊號S2的頻率相應地調(diào) 小或調(diào)大第二特定值52，其中調(diào)大或調(diào)小需依據(jù)第二訊號S2的頻率的正負號而定當?shù)诙?號S2的頻率系大于riH1時，控制單元134系控制第一頻率調(diào)整單元110將第一訊號Sl的頻 率逐步地調(diào)大，同時控制第二頻率調(diào)整單元120將第二訊號S2的頻率相應地調(diào)小，直到第二 訊號S2的頻率落入第二預定調(diào)整范圍為止；反之，當?shù)诙嵦朣2的頻率系小于-ilH2時，控 制單元134控制第一頻率調(diào)整單元110將第一訊號Sl的頻率逐步地調(diào)小，同時控制第二頻率 調(diào)整單元120將第二訊號S2的頻率相應地調(diào)大。第一特定值S ,不限定必須等于第二特定值S2，且每次調(diào)整時所使用的第一特定值5!及第二特定值S2也可不固定，然而，每次所使用 的第一特定值Si應小于第二預定調(diào)整范圍的大小，這樣可確保第二訊號S2的頻率可被調(diào)整 至第二預定調(diào)整范圍中，此外，若第一特定值^及第二特定值S2太大，可能造成系統(tǒng)不穩(wěn)， 故特定值可依據(jù)系統(tǒng)硬件的性能來選擇。在一個較佳實施例中，控制單元134在調(diào)整第一訊 號Sl及第二訊號S2的過程中，每次調(diào)整先將第一頻率Sl調(diào)整第一特定值S i的大小，等待 一特定時間后，再相應地將第二頻率S2調(diào)整第二特定值52之大小，重復上述步驟直到第二 訊號S2的頻率落入第二預定調(diào)整范圍為止。控制器130的功能可由軟件方式來實現(xiàn)，例如以一處理器執(zhí)行控制程序碼，然而，本發(fā) 明并不以此為限，在不違背本發(fā)明的實質(zhì)的情況下，控制器130亦可采硬件方式來控制第一 調(diào)整單元110及第二調(diào)整單元120。圖3所示為當上述實施例的頻率調(diào)整裝置100應用于DVB-S系統(tǒng)，以補償輸入訊號的頻 率偏移的一個實施例的示意圖。請注意，這并非用來限定本發(fā)明的實施，即，頻率調(diào)整裝置 100可應用于任何數(shù)字視訊傳播系統(tǒng)以及手機等通訊系統(tǒng)中，提供頻率調(diào)整的功能。在本實施 例中，第一頻率調(diào)整單元310為一自動頻率控制器(AFC)，第二頻率調(diào)整單元320為相位回復 器(phase recovery),以鎖相回路(PLL)來加以實施，輸入訊號Sin經(jīng)過低噪聲降頻放大器340 及諧調(diào)器(tuner)350降頻后，具有一頻率偏移量fo(t)的訊號，另外，第一輸出訊號Outl可先經(jīng) 過時序回復器(timing recovery)360及濾波器(match filter)370處理后，由相位回復器320補償其 頻率偏移。同時參考圖4，其為本發(fā)明進行調(diào)整頻率的一實施例的流程圖。在DVB-S系統(tǒng)啟動后， 流程400從開始狀態(tài)410進入步驟420，以判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。步驟420包含了判斷自動頻率 控制器310、時序回復器360及濾波器370是否已達到穩(wěn)定狀態(tài)(第一輸出訊號Outl的頻率是 否已調(diào)整至第一范圍，第一訊號S1的頻率固定在Af(to))，當系統(tǒng)已穩(wěn)定，相位回復器320便 朝著使Af(to)+Sf(t"fo(t)的目標產(chǎn)生第二訊號，以補償輸入訊號Sin的頻率偏移。接著判斷第 二訊號S2是否超過第一預定調(diào)整范圍(步驟430)，在本實施例中，步驟430用于判斷S f(t)是 否大于nm或小于-nm，若判斷結果為5f(t)已大于nm或小于-nH2，則控制自動頻率控制器310來調(diào)整第一訊號S1的頻率Af(to)，以及控制相位回復器320來調(diào)整第二訊號S2的頻率S f(t)，直到Sf(t)落入第二預定范圍Hu及-riL2之間為止(步驟440)，在一實施例中，控制器330控制相位回復器320將S f(t)逐步地調(diào)大或調(diào)小一特定值,并控制自動頻率控制器310將A f(t0) 相應地調(diào)小或調(diào)大該特定值，直到Sf(t)落入第二預定范圍內(nèi)。另外，當步驟430的判斷結果 為第二訊號S2未超過第一預定調(diào)整范圍時，更可判斷自動頻率控制器310或鎖相回路320是 否脫鎖(loselock)，并于脫鎖時停止控制器330的運作(步驟450)，如此一來系統(tǒng)的穩(wěn)定性便能 提高。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡根據(jù)本發(fā)明的描述，本領域技術人員所做的變化 與改變，都應屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種頻率調(diào)整裝置，其特征在于，所述頻率調(diào)整裝置包含第一頻率調(diào)整單元，其根據(jù)第一輸出訊號的頻率產(chǎn)生第一訊號，且以所述第一訊號調(diào)整輸入訊號的頻率來產(chǎn)生所述第一輸出訊號，以將所述第一輸出訊號的頻率調(diào)整至第一范圍；當所述第一輸出訊號的頻率被調(diào)整至所述第一范圍后，所述第一頻率調(diào)整單元便暫停改變所述第一訊號；第二頻率調(diào)整單元，耦接于所述第一頻率調(diào)整單元，其根據(jù)第二輸出訊號的頻率產(chǎn)生第二訊號，且以所述第二訊號調(diào)整所述第一輸出訊號的頻率來產(chǎn)生所述第二輸出訊號，以將所述第二輸出訊號的頻率調(diào)整至第二范圍；以及控制器，所述控制器耦接于所述第一頻率調(diào)整單元以及所述第二頻率調(diào)整單元，其根據(jù)所述第二訊號控制所述第一頻率調(diào)整單元以及所述第二頻率調(diào)整單元來調(diào)整所述第一訊號及所述第二訊號。
2. 如權利要求1所述的頻率調(diào)整裝置，其特征在于，所述控制器包含判斷單元，所述判斷單元耦接于所述第二頻率調(diào)整單元，用來比較所述第二訊號與第 一預定調(diào)整范圍以產(chǎn)生一判斷結果；以及控制單元，耦接于所述判斷單元，用以根據(jù)所述判斷結果，控制所述第一頻率調(diào)整單 元以及所述第二頻率調(diào)整單元來調(diào)整所述第一訊號及所述第二訊號。
3. 如權利要求2所述的頻率調(diào)整裝置，其特征在于，當所述第二訊號超過第一預定調(diào)整 范圍時，所述控制單元控制所述第一頻率調(diào)整單元以及所述第二頻率調(diào)整單元來調(diào)整所述第 一訊號及所述第二訊號，從而使第二訊號落入第一預定調(diào)整范圍。
4. 如權利要求3所述的頻率調(diào)整裝置，其特征在于，所述控制單元控制所述第一頻率調(diào) 整單元以及所述第二頻率調(diào)整單元來調(diào)整第一訊號及第二訊號，直到第二訊號落入所述第一預定調(diào)整范圍中第二預定調(diào)整范圍為止。
5. 如權利要求4所述的頻率調(diào)整裝置，其特征在于，所述控制單元控制所述第二頻率調(diào) 整單元將第二訊號調(diào)大或調(diào)小一特定值，以及所述控制單元每次調(diào)整第二訊號所使用的特定值均小于所述第二預定調(diào)整范圍的大小。
6. 如權利要求2所述的頻率調(diào)整裝置，其特征在于，所述控制單元用于控制所述第一頻 率調(diào)整單元將第一訊號逐步地調(diào)大或調(diào)小第一特定值，以及控制所述第二頻率調(diào)整單元將第 二訊號相應地調(diào)小或調(diào)大第二特定值。
7. 如權利要求6所述的頻率調(diào)整裝置，其特征在于，所述第一特定值等于第二特定值。
8. 如權利要求1所述的頻率調(diào)整裝置，其特征在于，所述第一頻率調(diào)整單元為一自動頻率控制器，所述第二頻率調(diào)整單元為一鎖相回路，當所述自動頻率控制器或所述鎖相回路脫 鎖時，所述控制器便停止運作。
9. 如權利要求l所述的頻率調(diào)整裝置在數(shù)字視訊傳播系統(tǒng)中的應用，所述頻率調(diào)整裝置用來補償輸入訊號的頻率偏移。
10. —種調(diào)整頻率的方法，包含以下步驟 根據(jù)第一輸出訊號的頻率產(chǎn)生第一訊號；以第一訊號調(diào)整輸入訊號的頻率來產(chǎn)生第一輸出訊號，以將第一輸出訊號的頻率調(diào)整至第一范圍；當?shù)谝惠敵鲇嵦柕念l率被調(diào)整至第一范圍后，暫停改變第一訊號； 根據(jù)第二輸出訊號的頻率產(chǎn)生第二訊號；以第二訊號調(diào)整第一輸出訊號的頻率來產(chǎn)生第二輸出訊號，以將第二輸出訊號調(diào)整至第二范圍；以及根據(jù)第二訊號來調(diào)整第一訊號及第二訊號。
11. 如權利要求10所述的調(diào)整頻率的方法，其特征在于，所述根據(jù)第二訊號來調(diào)整第一 訊號及第二訊號的步驟包含比較第二訊號與第一預定調(diào)整范圍以產(chǎn)生一判斷結果；以及根據(jù)所述判斷結果調(diào)整第一訊號及第二訊號。
12. 如權利要求10所述的調(diào)整頻率的方法，其特征在于，根據(jù)所述判斷結果調(diào)整第一訊 號及第二訊號的步驟包含當?shù)诙嵦柍^第一預定調(diào)整范圍時，調(diào)整第一訊號及第二訊號，使第二訊號落入第一 預定調(diào)整范圍。
13. 如權利要求10所述的調(diào)整頻率的方法，其特征在于，調(diào)整第一訊號及第二訊號的步 驟包含調(diào)整第一訊號及第二訊號，直到第二訊號落入第一預定調(diào)整范圍中第二預定調(diào)整范圍為止。
14. 如根據(jù)權利要求13所述的調(diào)整頻率的方法，其特征在于，調(diào)整第一訊號及第二訊號的步驟還包含將第二訊號調(diào)大或調(diào)小一特定值，以及每次調(diào)整第二訊號所使用的所述特定值均小于第 二預定調(diào)整范圍的大小。
15. 如權利要求11所述的調(diào)整頻率的方法，其特征在于，調(diào)整第一訊號及第二訊號的步 驟包含有將第一訊號逐步地調(diào)大或調(diào)小第一特定值，以及將第二訊號相應地調(diào)小或調(diào)大一第 二特定值。
16. 如權利要求15所述的調(diào)整頻率的方法，其特征在于，第一特定值等于第二特定值。
17. 如權利要求10所述的調(diào)整頻率的方法，其特征在于，所述方法應用于一數(shù)字視訊傳 播系統(tǒng)，用來補償輸入訊號的頻率偏移。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種頻率調(diào)整裝置及其調(diào)整方法，它們可用來補償接收訊號的頻率偏移，并有效確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。它包含有第一頻率調(diào)整單元、第二頻率調(diào)整單元以及控制器。第一頻率調(diào)整單元以第一訊號調(diào)整輸入訊號的頻率來使第一輸出訊號的頻率被調(diào)整至第一范圍內(nèi)，且當?shù)谝惠敵鲇嵦柕念l率被調(diào)整至第一范圍后，第一頻率調(diào)整單元便暫停改變第一訊號；第二頻率調(diào)整單元則以第二訊號調(diào)整第一輸出訊號的頻率來將第二輸出訊號調(diào)整至第二范圍?？刂破饕罁?jù)第二訊號控制第一頻率調(diào)整單元以及第二頻率調(diào)整單元來調(diào)整第一訊號及第二訊號。
文檔編號H04B1/10GK101615917SQ20081012678
公開日2009年12月30日 申請日期2008年6月23日 優(yōu)先權日2008年6月23日
發(fā)明者吳山宗 申請人:晨星軟件研發(fā)(深圳)有限公司;晨星半導體股份有限公司